सड़ते जीवाणुओं का क्या महत्व है? पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया, उनकी विशेषताएं और गुण

क्षत-विक्षत लाशों को दिखाती भयावह तस्वीरें उच्चतर जीवमनुष्यों द्वारा इन्हें एक आपदा, एक तबाही और सार्वभौमिक बुराई की अभिव्यक्तियों में से एक के रूप में माना जाता है। लेकिन भावनाओं के कारण होने वाली पहली प्रतिक्रियाओं के बाद, सामान्य ज्ञान बचाव में आता है और यह समझ आती है कि कार्बनिक पदार्थों का अपघटन एक अनिवार्य प्रक्रिया है, जिसके बिना पदार्थों का संचलन असंभव है, और प्रत्येक सड़न के पीछे नवजात जीवन के लक्षण देखे जा सकते हैं। . आश्चर्य इस बात से अधिक है कि, चाहे इसका रूप कितना भी समृद्ध क्यों न हो जैविक जीवन, पृथ्वी ग्रह पर इसके विघटन के लिए जिम्मेदार एकमात्र जीव बैक्टीरिया हैं।

विघटन क्या है

अपघटन प्रक्रिया का सार ही नाम में निहित है। हालाँकि, केवल कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की विशेषता वाले कुछ संकेतों की उपस्थिति के कारण, इस प्रकार के अपघटन का दूसरा नाम है - सड़न।

तथ्य यह है कि क्षय की प्रक्रिया में जटिल पदार्थ सरल घटकों में विघटित हो जाते हैं, यह प्राकृतिक वैज्ञानिकों द्वारा बहुत पहले स्थापित किया गया था। लेकिन अपघटन के चरण, इसके उत्पाद और संभावित ख़तराजटिल अनुसंधान की प्रक्रिया में कई दशकों में सूक्ष्म जीवविज्ञानियों द्वारा स्थापित किए गए थे।

पर आधुनिक मंचकार्बनिक पदार्थों के सरल में अपघटन की वैज्ञानिक अवधारणा कार्बनिक यौगिकनिम्नानुसार भागीदारी के साथ:

1. ऐसे बैक्टीरिया होते हैं जिनका चयापचय नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में बंधन तोड़ने की रासायनिक क्षमता प्रदान करता है। भोजन के दौरान, वे प्रोटीन और अमीनो एसिड के कार्बनिक अणुओं को पकड़ लेते हैं।
2. हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया के दौरान बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित प्रोटीज एंजाइम प्रोटीन में पेप्टाइड बांड को तोड़ते हैं और, दरार के कई चरणों में, प्रोटीन अणुओं से अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड और एमाइन के कुछ समूहों को छोड़ते हैं।
3. पिछले रासायनिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप जीवाणु में प्रवेश करने वाले उत्पादों का उपयोग एटीपी (ऊर्जा) का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

सूक्ष्मजीव जो अमोनिया छोड़ते हैं

नाइट्रोजन चक्र में भाग लेने वाले बैक्टीरिया प्रोकैरियोटिक सूक्ष्मजीवों के सबसे आम समूहों में से एक हैं। प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र में, वे डीकंपोजर सूक्ष्मजीव हैं और मिट्टी के खनिजकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

अमोनीफाइंग बैक्टीरिया के मुख्य प्रतिनिधि (यह कार्बनिक यौगिकों से नाइट्रोजन जारी करने में सक्षम सूक्ष्मजीवों को दिया गया नाम है) कुछ प्रकार के बीजाणु बनाने वाले क्लॉस्ट्रिडिया, बेसिली और हैं।

इस प्रकार, सबसे आम बैक्टीरिया में से एक - (बैसिलस सबटिलिस) - मनुष्यों द्वारा सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला अमोनिफ़ायर है, साथ ही कोलाईइशरीकिया कोली।

बैसिलस सबटिलिस मुख्य रूप से मिट्टी में रहता है और ऑक्सीजन सांस लेता है। यह एक काफी बड़ा जीवित जीव है जिसमें एक शामिल है एन्युक्लिएट कोशिका. निश्चित रूप से, एक साधारण कैमराआपको इस सूक्ष्मजीव की तस्वीर नहीं मिलेगी, लेकिन आवर्धक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके बैसिलस सबटिलिस की छवियां प्राप्त करना काफी आसान है। महत्वपूर्ण ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, बैसिलस सबटिलिस उत्प्रेरित एंजाइम - प्रोटीज का उत्पादन करता है, जो जीवाणु कोशिका दीवार की बाहरी सतह पर स्थित होते हैं।

प्रोटीज़ प्रोटीन होते हैं जो प्रोटीन में अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बांड के विनाश के लिए जिम्मेदार होते हैं (जैसा कि आप जानते हैं, प्रोटीन अमीनो एसिड का एक समूह है)। जीवाणु कोशिका की सतह पर होने के कारण, प्रोटीज़ पास के नाइट्रोजन युक्त प्रोटीन अणु के साथ हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, कैप्चर किए गए प्रोटीन के व्यक्तिगत अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बंधन को नष्ट कर देता है, अमीनो समूह को मुक्त कर देता है।

जैसे ही ये उच्च-ऊर्जा यौगिक समाप्त हो जाते हैं, तापमान धीरे-धीरे कम हो जाता है और मेसोफिलिक सूक्ष्मजीव उपनिवेश में लौट आते हैं और शेष कार्बनिक पदार्थ के अंतिम परिपक्वता चरण का प्रभार लेते हैं। वे इसके लिए जिम्मेदार हैं अधिकांशअपघटन और ताप उत्पादन। उनके पास विभिन्न प्रकार के खाद्य ग्रेड हैं और रासायनिक टूटने के लिए एंजाइमों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करते हैं विस्तृत श्रृंखलाकार्बनिक सामग्री। प्रक्रिया की शुरुआत में, मेसोफिलिक बैक्टीरिया प्रबल होते हैं, जो आम तौर पर मिट्टी की सतह पर पाई जाने वाली प्रजातियों के अनुरूप होते हैं।

रिहाई कई चरणों में हो सकती है जिसमें पहले बड़े पॉलीपेप्टाइड्स का निर्माण होता है, फिर छोटे और छोटे पॉलीपेप्टाइड्स का निर्माण होता है। यह तब तक रहता है जब तक कि संपूर्ण प्रोटीन अणु एक ऐसी स्थिति में नहीं पहुंच जाता है, जिसमें जीवाणु के परिवहन प्रोटीन समूहों के लिए धन्यवाद, इसके लिए आवश्यक पदार्थ कोशिका के साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं और उनकी भागीदारी से एटीपी संश्लेषित होता है।

जीवाणुओं द्वारा कार्बनिक यौगिकों से पोषक तत्व प्राप्त करने की इस प्रक्रिया को सड़न कहा जाता है। सड़न अन्य चयापचय प्रक्रियाओं से किस प्रकार भिन्न है? जीवाणु प्रक्रियाएंमानवजनित (मानवीय) दृष्टिकोण से? क्षय की प्रक्रिया के दौरान, बैक्टीरिया ऐसे यौगिक बनाते हैं जो मनुष्यों के लिए जहरीले होते हैं।

जहरीले उत्पाद

सड़ते उत्पादों से संक्रमित व्यक्ति को तत्काल आवश्यकता होती है चिकित्सा देखभाल. शरीर में नाइट्रोजन युक्त प्रोटीन के अमोनीकरण के हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से एक, विषाक्त अमोनिया का संचय कुछ प्रकार के क्लॉस्ट्रिडिया और एस्चेरिचिया कोली सहित कुछ एंटरोबैक्टीरिया दोनों द्वारा शुरू होता है।

ऊतकों में अमोनीफ़ायर के चयापचय के परिणामस्वरूप मानव शरीरअमोनिया जमा हो जाता है. सभी शरीर प्रणालियों के सामान्य संचालन के दौरान, यकृत में अमोनिया कार्बनिक यूरिया की स्थिति से जुड़ा होता है।

विषैले अमोनिया से यूरिया का निर्माण निम्न प्रकार से होता है:

• अमोनिया से नाइट्रोजन परमाणु निकलते हैं (यूरिया निर्माण का पहला चरण);
• सिट्रुलिन बनता है (तरबूज के नाम पर एक अमीनो एसिड और स्तनधारियों के बालों में मौजूद) - यूरिया के लिए पहला अमीनो समूह;
• यूरिया का एक अन्य अमीनो समूह, एस्पार्टेट, अलग से बनता है ( एस्पार्टिक अम्ल, जो यूरिया के निर्माण के अलावा, एक न्यूरोट्रांसमीटर का कार्य भी करता है);
• यूरिया निर्माण का अंतिम चरण आर्जिनिन (मुख्य अमीनो एसिड जो डीएनए निर्माण की प्रक्रियाओं में से एक को निर्धारित करता है) है।

सेल्युलोज अपघटन

मुख्य प्रक्रियाओं में से एक जिसके द्वारा बैक्टीरिया ग्लूकोज का उत्पादन करते हैं, सेल्युलोज का अपघटन है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कवक और बैक्टीरिया को छोड़कर कोई भी अन्य जीवित जीव कार्बनिक बहुलक - सेलूलोज़ के अणुओं को विघटित करने में सक्षम नहीं है। सेल्युलोलाइटिक, जिसमें एंजाइम होते हैं जो सेल्युलोज के अपघटन की अनुमति देते हैं।

ऐसे बैक्टीरिया मानव शरीर में भी मौजूद होते हैं। ये पाचन के लिए जिम्मेदार होते हैं पौधे भोजन. आख़िरकार छत की भीतरी दीवारपौधे अधिकतर सेलूलोज़ से बने होते हैं।

सेलूलोज़ का अपघटन ऑक्सीजन-श्वास लेने वाले बैक्टीरिया (एरोबेस) और एनारोबेस दोनों द्वारा किया जा सकता है। इसके अलावा, पहले और दूसरे मामले में सेलूलोज़ अपघटन की प्रक्रिया काफी भिन्न है:

• एरोबेस सेल्युलोज अणुओं को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकरण करते हैं;
• एनारोबेस, हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया के माध्यम से, सेलूलोज़ अणुओं को कार्बनिक अम्ल, इथेनॉल, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन में विघटित करते हैं।

सूक्ष्मजीवों में से जो सेल्युलोज के अवायवीय अपघटन में भाग लेते हैं। जुगाली करने वालों के रुमेन (पेट) में विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार बैक्टीरिया की लगभग 200 प्रजातियाँ होती हैं।

बैक्टीरिया. क्या वे हमेशा किसी व्यक्ति को नुकसान पहुंचाते हैं?

सेलूलोज़ प्रमुख है अभिन्न अंगकोई भी पौधा सामग्री, और इसका संश्लेषण अन्य सभी प्राकृतिक यौगिकों के संश्लेषण से अधिक होता है। पौधों के अवशेष जो मिट्टी में रह जाते हैं और मिट्टी में वापस आ जाते हैं उनमें 40-70% सेल्युलोज होता है। प्रकृति में सेलूलोज़ की इतनी बड़ी मात्रा सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण भूमिका निर्धारित करती है जो इसे खनिजकरण की प्रक्रियाओं और कार्बन चक्र (धारा 1.3) में विघटित करते हैं।

सेलूलोज़ में लगभग 14,000 (धारा 2.2.3) के पोलीमराइजेशन की डिग्री के साथ पी-डी-ग्लूकोज श्रृंखलाएं होती हैं। भौतिक गुणसेल्युलोज तंतु (विशेषकर उनकी यांत्रिक शक्ति और अघुलनशीलता) व्यक्तिगत श्रृंखलाओं की संरचना पर निर्भर नहीं करते हैं। जंजीरों को एक साथ इस तरह से जोड़ा जाना चाहिए कि हाइड्रोफिलिक समूह छिपे रहें (इससे स्थिरता बढ़ती है)। एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के अनुसार, क्रिस्टलीय संरचना वाले क्षेत्र सेलूलोज़ में गैर-क्रिस्टलीय क्षेत्रों के साथ वैकल्पिक होते हैं। सेलूलोज़ फ़ाइबर फ़ाइब्रिल्स के बंडल होते हैं जो एक सामान्य खोल से ढके होते हैं जिसमें मोम और पेक्टिन होते हैं।

सेल्युलोज का एंजाइमैटिक विखंडन सेल्युलेस के प्रभाव में किया जाता है। कवक पर प्रयोगों में, यह दिखाया गया कि सेल्यूलेज़ प्रणाली में कम से कम तीन एंजाइम शामिल होते हैं: 1) एंडो-(3-1,4-ग्लूकेनेस) एक साथ मैक्रोमोलेक्यूल के अंदर विभिन्न (3-1,4-बंधों को तोड़ता है, जो की ओर जाता है) मुक्त सिरों के साथ बड़े टुकड़ों का निर्माण; 2) एक्सो-पी-1,4-ग्लूकेनेज श्रृंखला के अंत से डिसैकराइड सेलोबायोज को तोड़ता है; 3) (3-ग्लूकोसिडेज़ ग्लूकोज बनाने के लिए सेलोबायोज को हाइड्रोलाइज करता है।

प्रयोगशाला संस्कृति स्थितियों के तहत, सूक्ष्मजीव आमतौर पर इन एंजाइमों को केवल तभी संश्लेषित करते हैं यदि सेलूलोज़ ही एकमात्र सब्सट्रेट उपलब्ध हो। उनका संश्लेषण अन्य सब्सट्रेट्स और सेल्युलोज, सेलोबायोज के टूटने वाले उत्पाद दोनों द्वारा दबा दिया जाता है।

एरोबिक परिस्थितियों में सेल्युलोज का अपघटन। अच्छी तरह से वातित मिट्टी में, सेलूलोज़ विघटित होता है और एरोबिक सूक्ष्मजीवों (कवक, मायक्सोबैक्टीरिया और अन्य यूबैक्टेरिया) द्वारा उपयोग किया जाता है, और अवायवीय स्थितियों में, मुख्य रूप से क्लॉस्ट्रिडिया।

एरोबिक परिस्थितियों में, कवक सेलूलोज़ के अपघटन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस संबंध में, वे बैक्टीरिया की तुलना में अधिक प्रभावी हैं, विशेष रूप से अम्लीय मिट्टी में और लिग्निन (लकड़ी) से घिरे सेलूलोज़ के अपघटन में। इस प्रक्रिया में दो प्रजातियों के प्रतिनिधि प्रमुख भूमिका निभाते हैं - फुसैरियम और चेटोमियम. सेलूलोज़ भी विभाजित है एस्परजिलस फ्यूमिगेटस, ए. nidulans, botrytis सिनेरिया, राइज़ोक्टोनिया सोलानी, ट्राइकोडर्मा viride, चेटोमियम ग्लोबोसम और मायरोथेसियम verrucaria. अंतिम तीन प्रजातियाँ सेल्युलोज अपघटन का पता लगाने के लिए परीक्षण जीवों के रूप में काम करती हैं, साथ ही संसेचन के लिए उपयोग किए जाने वाले उत्पादों का परीक्षण भी करती हैं। विभिन्न सामग्रियांसेलूलोज़ को विघटित करने वाले सूक्ष्मजीवों की कार्रवाई से उन्हें बचाने के लिए। कवक सेल्युलस का उत्पादन करते हैं, जिन्हें मायसेलियम और पोषक माध्यम से अलग किया जा सकता है।

साइटोफागा और स्पोरोसाइटोफागा- एरोबिक बैक्टीरिया जो सेलूलोज़ को विघटित करते हैं। उन्हें तरल मीडिया में संवर्धन संस्कृति की सामान्य विधि द्वारा सबसे आसानी से अलग किया जाता है। मायक्सोबैक्टीरिया से निकटता से संबंधित इन दो प्रजातियों में कई प्रजातियां शामिल हैं। मायक्सोबैक्टीरिया द्वारा सेलूलोज़ के उपयोग और उस पर उनके प्राथमिक प्रभावों के बारे में बहुत कम जानकारी है। वे बाह्यकोशिकीय सेल्युलेज़ या सेल्युलोज़ टूटने के किसी भी उत्पाद का पता लगाने में असमर्थ थे। इन जीवाणुओं की कोशिकाएँ फ़ाइबर अक्ष के समानांतर स्थित सेलूलोज़ फ़ाइबर से निकटता से जुड़ी होती हैं। जाहिरा तौर पर, वे केवल फाइबर के निकट संपर्क में सेलूलोज़ को हाइड्रोलाइज करते हैं, और हाइड्रोलिसिस उत्पाद तुरंत अवशोषित हो जाते हैं। सेलूलोज़ एगर पर कालोनियाँ साइटोफागा वे कभी भी किसी पारदर्शी क्षेत्र से घिरे नहीं होते हैं जिसमें सेलूलोज़ के एंजाइमैटिक ब्रेकडाउन के उत्पाद स्थित होंगे।

प्रजातियों के अतिरिक्त साइटोफागा जेनेरा के मायक्सो बैक्टीरिया सेल्युलोज पर विकसित हो सकते हैं पॉलिअंगियम, sporangium और अर्चांगियम, फलने वाले शरीरों का निर्माण।

उनमें से कई विकास के लिए सब्सट्रेट के रूप में सेलूलोज़ का उपयोग कर सकते हैं। एरोबिक बैक्टीरिया, जिन्हें "सर्वाहारी" कहा जा सकता है। उनमें से कुछ सेलूलोज़ का उपयोग करते हैं, जाहिरा तौर पर केवल उन मामलों में जहां कोई अन्य कार्बन स्रोत नहीं हैं; ऐसे जीवाणुओं में सेल्युलेस का संश्लेषण और स्राव कैटोबोलाइट दमन द्वारा नियंत्रित होता है। कुछ रूप मिलते जुलते हैं स्यूडोमोनास, एक साथ समूहीकृत किया जाता था सेलविब्रियो. अब उनका वर्णन इस प्रकार किया गया है स्यूडोमोनास प्रतिदीप्ति वर. सेल्युलोसा. कोरीनफॉर्म बैक्टीरिया का उल्लेख किया जाना चाहिए सेलुलोमोनास; यहां तक ​​कि इस जीवाणु का उपयोग सेलूलोज़ से प्रोटीन प्राप्त करने के लिए भी किया जाना था।

एक्टिनोमाइसेट्स के बीच, केवल कुछ सेलूलोज़-विघटनकारी प्रजातियों का वर्णन किया गया है: माइक्रोमोनोस्पोरा चाल्सिया, Streptomyces सेल्युलोसे, स्ट्रेप्टो- sporangium.

अवायवीय परिस्थितियों में सेलूलोज़ का अपघटन। मेंअवायवीय परिस्थितियों में, सेलूलोज़ अक्सर मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक क्लॉस्ट्रिडिया द्वारा टूट जाता है। थर्मोफिलिक प्रजातियाँ क्लोस्ट्रीडियम थर्मोसेलम सरल सिंथेटिक मीडिया पर बढ़ता है, एक सब्सट्रेट के रूप में सेल्यूलोज या सेलोबायोज का उपयोग करता है, और नाइट्रोजन के स्रोत के रूप में अमोनियम लवण का उपयोग करता है; यह जीवाणु ग्लूकोज और कई अन्य शर्कराओं का उपयोग नहीं करता है। सेलूलोज़ किण्वन के उत्पाद इथेनॉल, एसिटिक, फॉर्मिक और लैक्टिक एसिड, आणविक हाइड्रोजन और सीओ 2 हैं। कोशिकाओं के बाहर, सेल्यूलोज संभवतः केवल सेलोबायोज में टूट जाता है। मेसोफिलिक प्रजातियों द्वारा सेलूलोज़ के किण्वन से समान उत्पाद प्राप्त होते हैं क्लोस्ट्रीडियम सेलोबायोपेरम. लंबी छड़ी रोग-कीट घुल ऊपर उल्लिखित प्रजातियों के समान व्यवहार करता है साइटोफागा: इस जीवाणु की कोशिकाएं सेल्युलोज फाइबर के निकट होती हैं और पर्यावरण में सेल्युलेज नहीं छोड़ती हैं।

जुगाली करने वालों के रूमेन में सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाएं। मेंजुगाली करने वालों के रुमेन में, सेलूलोज़ भी मुख्य रूप से बैक्टीरिया द्वारा टूट जाता है। जुगाली करने वालों के लिए कार्बोहाइड्रेट के मुख्य स्रोत घास, पुआल और घास हैं। सूखी घास में, लगभग आधे कार्बोहाइड्रेट फ्रुक्टोसन और जाइलन होते हैं, और लगभग इतनी ही मात्रा सेल्युलोज होती है। यदि विकास की प्रक्रिया में जुगाली करने वालों ने सेलूलोज़ को तोड़ने में सक्षम रोगाणुओं के साथ सहजीवी संबंध विकसित नहीं किया होता तो फ़ीड के सेलूलोज़ घटक उपयोग के लिए उपलब्ध नहीं होते (चित्र 14.1)।

जुगाली करने वालों के पेट के पहले दो भाग - रूमेन और जाल - एक बड़े किण्वन कक्ष (100 से 250 लीटर की क्षमता वाले) की तरह होते हैं, जिसमें होते हैं आदर्श स्थितियाँअसंख्य सूक्ष्मजीवों की वृद्धि के लिए; वे यहां उपलब्ध कराए गए हैं स्थिर तापमान(37-39 डिग्री सेल्सियस), खनिज घोल की निरंतर आपूर्ति (प्रति दिन लगभग 100-200 लीटर लार), बाइकार्बोनेट और फॉस्फेट (पीएच 5.8-7.3) के साथ अच्छी तरह से बफर्ड, अच्छी तरह से कुचले हुए पोषक तत्वों की आवधिक आपूर्ति , सेलूलोज़-समृद्ध फ़ीड और अंत में, रुमेन आंदोलनों के परिणामस्वरूप यांत्रिक मिश्रण। इस प्रकार, निशान एक प्रणाली जैसा दिखता है अर्ध-निरंतर खेतीसूक्ष्मजीव.

रुमेन के निवासियों में, प्रमुख प्रोटोजोआ और बैक्टीरिया. में 1 मिली

रुमेन की सामग्री में कई मिलियन प्रोटोजोआ होते हैं, मुख्य रूप से जेनेरा से संबंधित सिलिअट्स डिप्लोडिनियम और एन्टोडिनियम. ये रुमेन-विशिष्ट प्रजातियाँ हैं, जो अन्य स्थानों पर बहुत आम नहीं हैं। द्रव्यमान के अनुसार, वे रुमेन की सामग्री का 6 से 10% तक बनाते हैं, और इस द्रव्यमान का एक हिस्सा उनके द्वारा संग्रहीत पॉलीसेकेराइड के हिस्से के लिए होता है। हालाँकि, प्रोटोज़ोआ रुमेन में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभा सकता है महत्वपूर्ण भूमिका. यह स्पष्ट नहीं है कि वे सेलूलोज़ क्षरण में शामिल हैं या नहीं।

कार्यात्मक दृष्टिकोण से, रुमेन के सबसे महत्वपूर्ण निवासी बैक्टीरिया हैं। 1 मिलीलीटर रूमेन द्रव में 10 9 से 10 10 तक होता है जीवाणु कोशिकाएं. वे रुमेन सामग्री के शुष्क द्रव्यमान का 5-10% हिस्सा बनाते हैं। रुमेन-विशिष्ट बैक्टीरिया सख्त अवायवीय होते हैं। यीस्ट और अन्य कवक यहां कम मात्रा में ही मौजूद हैं।

बैक्टीरिया फ़ीड के पॉलिमरिक कार्बोहाइड्रेट को फैटी एसिड और अल्कोहल जैसे सरल यौगिकों में परिवर्तित करते हैं। सेलूलोज़, स्टार्च, फ्रुक्टोसन और जाइलन मुख्य रूप से बनते हैं मोटेअम्ल. उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, फ़ीड के साथ आपूर्ति किए गए सभी सेलूलोज़ का लगभग 90° 0 (वजन के अनुसार) अपघटन से गुजरता है। इस मामले में, बड़ी मात्रा में एसिड बनते हैं, मुख्य रूप से एसिटिक (50-70 वॉल्यूम%), प्रोपियोनिक (17-21 वॉल्यूम%) और ब्यूटिरिक (14-20 वॉल्यूम%), साथ ही कुछ वैलेरिक और फॉर्मिक। इसके अलावा, लगभग निम्नलिखित संरचना (मात्रा के अनुसार) के साथ प्रतिदिन 900 लीटर तक गैस बनती है: 65% सीओ 2, 27% मीथेन, 7% एन 2, 0.18% एच 2 और हाइड्रोजन सल्फाइड की थोड़ी मात्रा। अपेक्षाकृत हाल ही में, बैक्टीरिया को रूमेन की सामग्री से अलग किया गया था, जो प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, रूमेन के समान एसिड और समान अनुपात में सेलूलोज़ को किण्वित करता था। इसलिए ऐसा माना जा सकता है कार्बनिक अम्लरुमेन में बैक्टीरिया द्वारा सेल्युलोज के अपघटन के परिणामस्वरूप बनता है।

रुमेन में सेलूलोज़ को तोड़ने में सक्षम Ruminococcus एल्बस और आर. flavefaciens - ग्राम-नकारात्मक कोक्सी; बैक्टेरोइड्स succinoqenes - ग्राम-नकारात्मक गैर-गतिशील छड़, जो मुख्य रूप से एसिटिक और बनाती है स्यूसेनिक तेजाब; ब्यूटिरिविब्रियो फ़ाइब्रिसोल्वेन्स; क्लोस्ट्रीडियम सेलोबायोपेरम.

रुमेन में लैक्टिक एसिड की अनुपस्थिति को बैक्टीरिया की गतिविधि के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए वेइलोनेला alcalescens (माइक्रोकोकस लैक्टिलिटिकस), प्रोपियोनेट, एसीटेट, आणविक हाइड्रोजन और सीओ 2 बनाने के लिए लैक्टेट को किण्वित करना - मीथेन सेलूलोज़ अपघटन का प्रत्यक्ष उत्पाद नहीं है: इसमें है द्वितीयक उत्पत्तिऔर फैटी एसिड से बनता है, साथ ही आणविक हाइड्रोजनऔर C0 2 (धारा 9.4)। रुमेन में हाइड्रोजन सल्फाइड का निर्माण बैक्टीरिया द्वारा सल्फेट की कमी से जुड़ा है डेसल्फोटोमैकुलम रूमिनिस. सेलेनोमोनास जुगाली करनेवाला (चित्र 2.36, बी) ग्लूकोज को लैक्टिक, एसिटिक और प्रोपियोनिक एसिड में किण्वित करता है।

जुगाली करने वालों के प्राकृतिक आवासों में - सवाना और स्टेप्स में - उनके भोजन में नाइट्रोजन और प्रोटीन की बहुत कमी होती है। प्रोटीन संश्लेषण रुमेन के सहजीवी माइक्रोफ्लोरा द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। तथ्य यह है कि जुगाली करने वालों ने एक बहुत प्रभावी "गैस्ट्रोहेपेटिक चक्र" विकसित किया है। अमोनिया को निष्क्रिय करने की प्रक्रिया के दौरान यकृत में बनने वाला यूरिया केवल आंशिक रूप से मूत्र में उत्सर्जित होता है; अन्य सभी यूरिया आते हैं लार ग्रंथियांऔर रूमेन की दीवार पेट के पहले भाग में प्रवेश करती है और प्रोटीन संश्लेषण के लिए रूमेन सूक्ष्मजीवों द्वारा इसका उपयोग किया जा सकता है (चित्र 14.1)। रुमेन सूक्ष्मजीवों के साथ सहजीवी संबंध के कारण, जुगाली करने वाले बाहरी प्रोटीन स्रोतों पर निर्भर नहीं होते हैं। यह बार-बार दिखाया गया है कि गायों को प्रोटीन मुक्त आहार पर रखा जा सकता है।

जुगाली करने वालों के पोषण में बैक्टीरिया दोहरी भूमिका निभाते हैं। पॉलीसेकेराइड के टूटने के दौरान बनने वाले एसिड यहीं रूमेन में अवशोषित हो जाते हैं। जब रुमेन की सामग्री आंतों में जाती है, तो बैक्टीरिया स्वयं पच जाते हैं, जिससे उनकी कोशिकाओं का पदार्थ भी विघटित हो जाता है और जानवर द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। चूँकि रुमेन बैक्टीरिया नाइट्रोजन के अकार्बनिक स्रोतों का भी उपयोग करते हैं, इससे शरीर को मिलने वाले प्रोटीन की मात्रा काफी बढ़ जाती है।

रुमेन बैक्टीरिया उजागर हो जाते हैं वनस्पति वसाहाइड्रोजनीकरण. परिणामी संतृप्त फैटी एसिड आंत में अवशोषित हो जाते हैं और फिर इसमें शामिल हो जाते हैं खुद की चर्बीबड़ा पशु, मांस, दूध और मक्खन में शामिल है। जिन जानवरों में कोई निशान नहीं होता, उनमें वसा की अपवर्तकता में इतनी वृद्धि नहीं होती है। इसलिए सूअरों या कृंतकों के शरीर में जमा वसा में नरम स्थिरता (अधिक) होती है हल्का तापमानजुगाली करने वाले वसा की तुलना में पिघलना); इनमें असंतृप्त फैटी एसिड और छोटी-श्रृंखला वाले एसिड होते हैं, यानी जो पौधों के भोजन से आते हैं। यदि आप मानते हैं कि रुमेन बैक्टीरिया के प्रभाव में न केवल वसा बदलती है, बल्कि 60-90% (वजन के अनुसार) मवेशी प्रोटीन भी बैक्टीरिया मूल के होते हैं, तो जब आप बीफ स्टेक खाते हैं, तो आप वास्तव में ऐसा महसूस कर सकते हैं जैसे आप बैक्टीरिया का दौरा कर रहे हैं .और पोर्क श्नाइटल का आनंद लेते हुए, खाद्य पौधों पर जाएँ!